Ondes mécaniques progressives 673

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Chapitre 1 : Ondes mécanique progressives

I ? Différentes ondes mécaniques

1. Ondes mécaniques

Exemple : propagation d’une perturbation le long d’une corde

La corde est un milieu à une dimension

La perturbation se déplace sans déplacement de matière

La direction de propagation est perpendiculaire à celle de la perturbation.

Exemple : propagation d’une perturbation à la surface de l’eau.

La cuve d’eau constitue un milieu à deux dimensions.

Pas de déplacement de l’eau du point d’impact vers l’extérieur.

Il s’agit d’une onde transversale.

2. Ondes mécaniques longitudinales

Exemple : cas du ressort à spires non-jointives

Direction parallèle à la direction de propagation, donc onde longitudinale.

3. Le son

Le son est un phénomène ondulatoire.

Les ondes sonores sont longitudinales.

Le son ne se propage pas dans le vide, les ondes sonores sont donc des ondes mécaniques.

C’est un milieu en trois dimensions.

II ? Célérité d’une onde

1. Définition

La célérité est la vitesse de propagation d’une onde.

On a la formule :

2. Propriété de la célérité

La célérité est caractéristique du milieu de propagation. Elle est indépendante de la forme et de l’amplitude du signal.

3. Autres définitions

Elongation : c’est la position d’un point du milieu par rapport à sa position d’équilibre.

Amplitude : c’est la valeur maximale de l’élongation.

4. Propagation

La perturbation en M reproduit celle de la source avec un retard C

On a la formule :

III ? Propriétés générales des ondes

1. Une onde se propage à partir de la source dans toutes les directions qui lui sont offertes.

2. La perturbation se propage de proche en proche : il y a transfert d’énergies sans transport de matière.

Remarque : Dans la plupart des cas, on observe une diminution de l’amplitude de l’onde (=amortissement). Cet amortissement est dû à un transfert d’énergie au milieu de propagation. La célérité est la propriété du milieu de propagation.

3. Remarque : La célérité dépend par contre du type d’ondes qui se propagent. Par exemple, u ne onde transversale à la surface de l’eau se déplace moins vite qu’une onde de pression longitunale.

4. Deux ondes qui se rencontrent ne se perturbe pas mutuellement ? exemple de deux goutes d’eau qui tombe à la surface d’une cuve d’eau.